[發明專利]一種基于圖像邊緣檢測的避雷器動作辨識方法

在審

• 申請號: 201811560464.2
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN109766923A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 束洪春;范俊;韓一鳴;曹璞璘
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06T5/00;G06T7/13;H02H1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于圖像邊緣檢測的避雷器動作辨識方法，其特征在于：當輸電線路遭受雷擊時，通過小波模極大值變換確定故障行波到達時刻t，根據電流行波下降沿利用最小二乘曲線擬合出避雷器未動作時的擬合波形x(t)，選擇50μs時窗，再用基于Canny算子圖像邊緣檢測分別對實際波形y(t)和擬合行波x(t)進行檢測得到結果P、Q，最后用馬氏距離公式計算出馬氏距離d，將d作為判據特征量與設定的閾值D比較：若d≥D，線路避雷器動作；若d<D，則判為線路避雷器未動作。

2.根據權利要求1所述的基于圖像邊緣檢測的避雷器動作辨識方法，其特征在于具體步驟如下：

(1)當輸電線路遭受雷擊時測量端立即啟動錄波，記錄下實際波形y(t)，通過小波模極大值變換確定故障行波到達時刻t；

(2)根據電流行波下降沿利用最小二乘曲線在50μs時窗內擬合出避雷器未動作時的擬合波形x(t)：

(3)用基于Canny算子檢測圖像邊緣的方法，將擬合波形與實際波形作圖像邊緣檢測：

①去噪聲，利用高斯濾波器作平滑處理；

②計算梯度值與方向角；

運用一階微分邊緣算子檢測圖像邊緣，計算邊緣梯度模值ΔI及方向角θ，梯度是一個矢量，它具有方向角θ和邊緣梯度模值ΔI；

式中，和指圖像對x、y兩個正交方向的偏導數，

(4)選用基于整體樣本數據考慮的馬氏距離作為圖像邊緣檢測匹配相似度判據，馬氏距離的計算公式為：

式中，P、Q表示避雷器動作波形與擬合波形的圖像邊緣檢測結果，T表示矩陣轉置，S^-1表示避雷器動作波形與擬合波形圖像邊緣檢測結果P和Q的協方差矩陣的逆，判定標準為：

若d≥2時，表示線路避雷器動作；

若d<2時，表示線路避雷器未動作。